Formsprutning löste problemet
I enstaka fall leder forskning fram till innovationer som förändrar en hel sektor. Lundaforskaren Mats Alakülas projekt om formsprutade elmotorer har goda förutsättningar att bli en smärre revolution i tillverkningsindustrin.
I ett vanligt hushåll finns i genomsnitt cirka 60 eldrivna motorer – i hushållsapparater, leksaker, tv, tvättmaskiner med mera. Bara i en bensindriven bil finns hundra små elmotorer.
Dessa elmotorer har i princip tillverkats på samma sätt sedan 1850-talet enligt en motorkonstruktion som innehåller många smådelar och tar lång tid att tillverka.
Elmotor i ett stycke
– Från industrins sida har det funnits ett stort behov av utveckling av tillverkningsmetoderna. Vi ville testa ett helt nytt grepp – att tillverka elmotorn i ett enda stycke i stället för många små, berättar Mats Alaküla, professor i elektriska drivsystem vid Lunds tekniska högskola, LTH.
Den största utmaningen för Mats Alaküla och hans forskarkollegor på LTH, har varit att ta fram ett material som lämpar sig för formsprutning. Det plastbaserade materialet måste vara formbart, men ändå innehålla så mycket järn som möjligt för att ha de optimala egenskaperna. Forskarna höll nästan på att ge upp i jakten på den rätta blandningen. Då upptäckte de mer eller mindre av en slump att centrifugering löste problemet.
Halva kostnaden
Resultatet blev en plastblandning bestående av flytande plast och järnpartiklar som går att gjuta i olika formar. Utöver bättre kvalitet och större formfrihet, minskar denna metod antalet produktionssteg från många tiotal till endast ett fåtal. Det gör att den samlade tillverkningskostnaden för elmotorer kan halveras, enligt forskarna. Dessutom – och det är detta som gör metoden extra intressant för många industriföretag – kan motorns prestanda under vissa förutsättningar närapå fördubblas. Mats Alaküla förklarar:
– Våra formsprutade motorer klarar långt högre frekvenser än de traditionella motorerna, vilket rätt utnyttjat kan ge högre så kallad effekttäthet [kW/kg].
Text: Helena Kämpfe Fredén
Foto T. Busch-Christensen